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最佳机器学习编排软件大数据

Chief Executive Officer

Prompts.ai Team
2025年12月17日

Managing large-scale machine learning workflows requires specialized orchestration tools that ensure smooth operations, cost control, and compliance. Whether you're dealing with terabytes of data, running distributed training on Kubernetes, or navigating multi-cloud environments, choosing the right platform is critical. Here’s a quick overview of six leading options:

  • Apache Airflow:基于 Python 的灵活编排,与数据工程任务的强大集成。最适合熟悉复杂工作流程的团队。
  • Kubeflow:Kubernetes 原生,非常适合跨分布式系统扩展 ML 管道。需要 Kubernetes 专业知识。
  • Prefect:用户友好的现代工作流程管理,具有混合执行的灵活性。
  • Flyte:以 Kubernetes 为中心,专为可重复的工作流程和大规模 ML 任务而设计。
  • MLRun:用于完整 ML 生命周期自动化的无服务器、弹性架构。
  • Prompts.ai:人工智能编排平台,提供超过 35 个法学硕士的访问权限,具有强大的治理和成本管理。

每个工具都根据可扩展性、集成、生命周期覆盖范围、治理和成本效率进行评估。对于优先考虑传统机器学习工作流程的团队来说,Airflow、Kubeflow 或 Flyte 等工具可能最适合。对于那些专注于人工智能编排和法学硕士的人来说,Prompts.ai 提供了无与伦比的治理和成本透明度。

快速比较

正确的选择取决于您的基础设施、团队专业知识和业务目标。深入研究每个工具,找到最适合您需求的工具。

ML 编排工具比较:功能、可扩展性和成本分析

训练管道:使用 Airflow、Kubeflow 和 ML 来编排 ML完美|乌普拉茨

1.阿帕奇气流

Apache Airflow 是一个基于 Python 构建的开源编排平台,旨在通过有向无环图 (DAG) 管理工作流程。它最初由 Airbnb 创建,现在由 Apache 软件基金会维护,已获得广泛采用,特别是在数据工程团队中。虽然不是专门为机器学习 (ML) 定制的,但其灵活性使其成为在大规模数据环境中处理 ML 工作流程的实用选择,特别是对于已经精通该工具的团队而言。即使在复杂的大数据环境中,它也为组织和管理工作流程提供了可靠的框架。

可扩展性

Airflow’s modular design enables it to scale effectively. By distributing tasks across workers while adhering to specified dependencies, it ensures workflows can expand as data processing demands grow. For instance, Netflix relies on Airflow to manage and schedule thousands of tasks in its data pipelines, maintaining seamless operations. That said, Airflow excels in environments with relatively stable workflows and may not perform as efficiently in highly dynamic setups.

大数据整合

Airflow 因其与各种大数据系统集成的能力而脱颖而出,使其成为适用于不同生态系统的多功能工具。它提供了许多与 Hadoop、Spark 和 Kubernetes 等平台连接的操作符。例如,金融技术公司 Wise 利用 Airflow 在 Amazon SageMaker 上重新训练 ML 工作流程,协助实时交易监控和了解您的客户 (KYC) 流程。此外,Google Cloud Composer 和 Astronomer 等托管服务简化了从本地环境到基于云的环境的扩展和过渡。

机器学习生命周期覆盖范围

Airflow’s Python-based programmatic approach allows teams to orchestrate multiple stages of the ML lifecycle, from data preprocessing to model training and deployment. Its ability to dynamically generate pipelines lets users create and schedule intricate workflows based on specific parameters. However, setting up Airflow can introduce moderate DevOps challenges, and it may lack some ML-specific capabilities found in platforms designed exclusively for machine learning.

治理与合规

Airflow 包括一个用户友好的 Web 界面,用于监控管道进度并解决问题。其 DAG 结构不仅可以组织工作流程,还可以跟踪版本,促进协作并维护审计跟踪。此功能对于金融和医疗保健等行业特别有价值,这些行业的法规遵从性和清晰的数据沿袭对于在大数据环境中管理 ML 工作流程至关重要。

成本效益

作为一个开源平台,Apache Airflow 要求用户仅承担基础设施成本,无论是部署在本地还是在云中。虽然 Cloud Composer 和 Astronomer 等托管服务会产生额外费用,但它们也减轻了维护、扩展和更新的负担。对于已经通过数据工程项目体验过 Airflow 的团队来说,学习曲线很小,从而进一步降低了间接成本。

2.库贝流

Kubeflow 是一个开源工具包,旨在简化 Kubernetes 上机器学习工作流程的部署、监控和管理。 Kubeflow 专为利用 Kubernetes 处理大规模机器学习操作的团队量身定制,与通用编排工具不同,它专门关注 ML 生命周期的独特需求。这种专门的方法使其成为优化处理海量数据集的环境中的工作流程的理想选择。

可扩展性

Kubeflow 基于 Kubernetes 的本机可扩展性构建,可有效处理跨分布式系统的机器学习工作负载。其容器化框架允许团队部署根据处理需求动态调整资源的管道,这是在广泛数据集上训练模型时的一个关键功能。 Kubeflow 还与 AWS、Google Cloud Platform 和 Microsoft Azure 等主要云提供商无缝集成。这种多云兼容性使企业能够通过灵活的资源分配来管理大规模数据操作,使其成为混合或多云设置的强大工具。

大数据整合

Kubeflow 与 Kubernetes 的集成使其能够顺利融入现有的数据工程生态系统。例如,它与 Airflow 等流行的工作流系统一起工作,允许组织增强其 ML 编排功能,而无需彻底修改其基础设施。其云原生设计确保了可移植性,使其能够在保持效率的同时适应不同的环境。

机器学习生命周期覆盖范围

Kubeflow 涵盖了机器学习生命周期的每个阶段,从训练和测试到部署、模型版本控制和超参数调整。该平台提供预配置的容器,提供了在 Kubernetes 中部署 ML 管道的标准化方法。正如多莫指出的:

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通过标准化 ML 管道的部署和服务方式,Kubeflow 确保团队可以快速创新,而无需重新发明轮子。

此外,Kubeflow 实现了高级机器学习工具的民主化,使跨团队的工程师和科学家能够构建、运行和试验模型,从而促进协作和创新。

成本效益

虽然 Kubeflow 本身是免费的,但需要对 Kubernetes 有深入的了解才能有效使用。对于已经运行 Kubernetes 集群的团队来说,额外的成本是最小的。然而,Kubernetes 的新手可能会遇到陡峭的学习曲线和集成挑战,这可能会导致更高的初始费用。

3. 级长

Prefect 是一个现代工作流程管理系统,旨在处理当今复杂的数据环境和基础设施。与旧的编排工具不同,Prefect 优先考虑易用性和弹性,使其成为管理不可预测的大数据工作负载的团队的热门选择。由于其直观的界面、简化的设置过程和降低的复杂性,Monte Carlo Data 甚至将其称为“气流,但更好”。

可扩展性

Prefect 因其无缝扩展能力而脱颖而出。它可以处理数百万个工作流程运行,提供适合企业需求的可扩展性级别。该平台有两个版本:Prefect Core(开源选项)和 Prefect Cloud(完全托管的解决方案)。这种灵活性允许团队从小规模开始,并随着数据需求的增长而扩展。 Prefect Cloud 提供了性能增强和代理监控等附加功能,这对于管理跨分布式系统处理大型数据集的工作流程至关重要。其混合执行模型使任务能够在本地、云或混合环境中安全运行,进一步增强了其适应性,非常适合大数据和机器学习工作流程。

大数据整合

Prefect 通过合并重试、日志记录、动态映射、缓存和故障警报等关键功能来增强数据管道。动态映射对于处理波动的数据量和实现并行处理尤其具有不可估量的价值。该平台还与 LakeFS 等工具无缝集成,通过将 API 调用包装在 PythonOperators 或自定义任务中来实现数据版本控制。此功能可确保对大规模数据集进行有效的版本控制。

机器学习生命周期覆盖范围

Prefect 超越了传统的数据管道管理,支持整个机器学习生命周期。 Marvin AI 的推出——一个使用自然语言界面构建人工智能模型、分类器和应用程序的框架——显着扩展了其功能。此外,其自动重试功能可保障工作流程的完整性,确保整个机器学习生命周期的顺利运行。

成本效益

Prefect Core 是免费且开源的,使其成为处理大数据工作流程的开发人员的一个可用选项。对于寻求增强功能的团队,Prefect Cloud 提供付费、完全托管的后端,具有权限、团队管理和服务级别协议 (SLA) 等功能。 Prefect Cloud 的定价根据使用情况而有所不同。凭借其简单的设置和用户友好的设计,Prefect 是希望在实施编排工具时节省时间和资源的团队的绝佳选择。

4.飞特

Flyte 是一个 Kubernetes 原生编排平台,最初由 Lyft 开发,用于管理生产中的大规模机器学习工作负载。如今,它为 3,000 多个团队的工作流程提供支持,并受到 Google 和 Airbnb 等大公司的信任,可以跨数据中心扩展机器学习模型。

可扩展性

Flyte’s design allows for dynamic scaling, eliminating idle costs by adjusting resources on demand. It supports both horizontal and vertical scaling, enabling resource adjustments directly from your code during runtime. With built-in features like automatic retries, checkpointing, and failure recovery, Flyte ensures reliability and reduces the need for manual fixes. This scalable framework also integrates seamlessly with big data systems.

大数据整合

Flyte’s architecture is optimized for highly concurrent and maintainable workflows, making it ideal for machine learning and data processing tasks. Teams can deploy separate repositories without disrupting the platform’s functionality. This setup prevents tool fragmentation across data, ML, and analytics stacks, while centralizing workflow management at scale.

机器学习生命周期覆盖范围

Flyte 提供全面的工作流程管理,用于在单一平台上开发、部署和完善 AI/ML 系统。其Python SDK支持ETL工作流程的数据预处理。对于模型训练,Flyte 促进了分布式工作流程,并与 TensorFlow 和 PyTorch 等框架无缝集成。

成本效益

Flyte’s open-source version is free, making it accessible to teams of all sizes. For those needing advanced features, Union Enterprise offers a managed version of Flyte with customized pricing options. Jeev Balakrishnan from Freenome describes Flyte as "a workhorse", highlighting its reliability and effectiveness. This cost flexibility strengthens Flyte’s position as a dependable solution for large-scale, production-ready ML workflows.

5.ML运行

MLRun 是一个开源平台,旨在大规模管理整个机器学习生命周期。其无服务器、弹性架构使其对于处理大规模数据操作的团队特别有用。

可扩展性

MLRun 能够支持数百万次运行,通过弹性扩展消除了手动基础设施管理的需要。这种无服务器设计使团队能够专注于开发模型,同时平台将其代码转换为生产就绪的工作流程。

大数据整合

MLRun’s framework integrates effortlessly with various data systems, making it a strong choice for handling big data. It includes a feature and artifact store to manage data ingestion, processing, metadata, and storage across multiple repositories and technologies. This centralization is critical for big data operations. The platform supports a variety of storage systems, including S3, Artifactory, Alibaba Cloud OSS, HTTP, Git, and GCS, offering flexibility in infrastructure choices. Additionally, its abstraction layer connects seamlessly with a wide array of machine learning tools and plugins, ensuring compatibility with established big data frameworks.

全面的机器学习生命周期支持

MLRun 超越了可扩展性和集成性,涵盖了从初始开发到部署的整个机器学习管道。它简化了自动化实验、模型训练、测试和实时管道部署等流程,保持机器学习生命周期每个阶段的一致性。

成本效益

作为一个开源平台,MLRun 可免费使用,这使其成为各种规模组织的经济选择。这种成本结构允许团队将更多资源分配给基础设施和人才,而不是昂贵的许可费用,这对初创公司和以研究为重点的团体特别有利。

6.Prompts.ai

Prompts.ai 是一个强大的企业平台,旨在简化 AI 编排。它汇集了对超过 35 种领先的大型语言模型的访问,例如 GPT-5、Claude、LLaMA 和 Gemini,所有这些都在一个安全的界面中。与其他工具不同,Prompts.ai 强调强有力的治理、精确的成本管理以及对现代人工智能模型的无缝访问,使其成为大规模管理机器学习工作流程的可靠选择。其功能迎合可扩展性、集成、治理和成本管理,确保企业高效运营。

可扩展性

Prompts.ai 旨在根据您的需求不断发展。其动态工作空间和协作工具使团队能够在灵活的即用即付 TOKN 信用系统的支持下有效地汇集资源。借助其多租户架构,数据科学团队、机器学习工程师和分析专业人员可以在大型数据集上同时运行实验和管道,而不会降低性能。

大数据整合

该平台与现有数据基础设施无缝集成,支持 RAG 工作流程和矢量数据库配置,以实现端到端机器学习管道。通过将传统的机器学习流程与现代大型语言模型功能连接起来,Prompts.ai 使团队能够处理大量数据,同时保持与现有系统的安全连接。这种方法确保可以有效地管理不同的数据环境。

治理与合规

Security and compliance are at the heart of Prompts.ai. It aligns with industry standards like SOC 2 Type II, HIPAA, and GDPR to safeguard sensitive data, making it especially valuable for industries such as healthcare and finance. The platform began its SOC 2 Type II audit process on 2025年6月19日, and offers a public Trust Center at https://trust.prompts.ai/ where users can access real-time updates on its security and compliance status. Features such as compliance monitoring and governance tools are included in its Business plans, ensuring comprehensive oversight.

成本效益

Prompts.ai 推出了即用即付 TOKN 信用系统,摆脱了传统的按席位许可。其定价选项包括 0 美元的探索性套餐和每位会员每月 99 美元至 129 美元的商业计划。借助实时 FinOps 工具,用户可以监控代币使用情况并优化支出,确保人工智能成本与业务目标保持一致。这种透明度有助于企业减少总体支出,同时实现价值最大化。

优点和缺点

Each tool brings its own strengths and challenges when it comes to scalability, integration with big data and AI systems, ML lifecycle management, governance, and cost efficiency. Let’s break down the key highlights:

Apache Airflow 以其可扩展性而脱颖而出,这要归功于其模块化设计和高效的调度程序,可以在生产环境中处理数千个并发任务。它与 Hadoop、Spark 和 Kubernetes 等分布式系统以及 AWS、GCP 和 Azure 等主要云平台无缝集成。然而,其陡峭的学习曲线和复杂的设置可能会减慢采用速度,特别是对于较小的团队。

Kubeflow 利用其 Kubernetes 原生框架来提供云原生可扩展性。然而,为了充分发挥其潜力,团队需要具备 Kubernetes 经验以及支持它的必要基础设施。

Prefect 通过其 Python 优先的现代方法简化了部署,使团队能够以更低的复杂性更快地获得结果。这使其成为寻求更快实施的快速增长团队的热门选择。

Flyte and MLRun focus on reproducibility across the ML lifecycle. While both tools excel in this area, their ecosystems are not as extensive as Apache Airflow’s, which has a more established user base.

Prompts.ai 采用了不同的方法,以人工智能编排为中心,而不是传统的机器学习管道。它通过安全界面提供对超过 35 种领先大型语言模型的统一访问,并包括用于成本管理的内置 FinOps 控件。其即用即付 TOKN 系统消除了按席位付费,并且符合 SOC 2 Type II、HIPAA 和 GDPR,确保满足受监管行业的治理需求。

Here’s a quick comparison of these tools based on key metrics:

The right tool depends heavily on your team’s existing infrastructure, expertise, and specific needs. Teams with strong Kubernetes skills might find Kubeflow or Flyte more suitable, while those looking for simplicity and faster deployment may lean toward Prefect. For enterprises prioritizing governance, cost management, and unified AI model access, Prompts.ai offers a standout solution with its compliance-driven design and transparent cost structure.

结论

选择正确的 ML 编排软件取决于将其与团队的专业知识、现有基础设施和业务优先级保持一致。 Apache Airflow 仍然是通用工作流程编排的有力竞争者,提供跨 Hadoop、Spark 和主要云提供商等平台的经过验证的可扩展性。其模块化架构可以同时有效地管理数千个任务,尽管它确实需要大量的设置工作。

治理和合规性也发挥着关键作用,特别是在受监管的行业中。基于角色的访问控制、审核日志记录和数据沿袭跟踪等功能对于满足 GDPR 和 HIPAA 等标准至关重要。然而,实现这些功能通常需要大量的基础设施投资和持续维护。

对于利用基于 Kubernetes 的基础设施的美国公司来说,Kubeflow 和 Flyte 等工具可提供强大的云原生可扩展性,并为 ML 生命周期管理提供强大支持。虽然两者都与容器编排无缝集成,但它们都需要对 Kubernetes 有深入的了解。对于缺乏这种专业知识的团队,Prefect 提供了更简单的部署过程。

对于专注于 LLM 驱动的项目和 AI 编排的企业来说,Prompts.ai 脱颖而出。它简化了对超过 35 种语言模型的访问,同时解决了 SOC 2 Type II、HIPAA 和 GDPR 合规性方面的治理挑战。即用即付的 TOKN 信用系统可确保成本透明度,消除每个席位的许可费用 - 对于寻求平衡可扩展性与预算限制的美国公司来说,这是一个明显的好处。

最终,您的决定取决于您的优先级是传统的 ML 工作流程还是现代的 AI 编排。通过根据关键标准(可扩展性、集成、生命周期覆盖范围、治理和成本效率)权衡您的需求,您可以做出明智的选择。已建立的机器学习管道与传统的编排工具非常一致,而 Prompts.ai 非常适合统一的、以法学硕士为中心的人工智能操作。

常见问题解答

我应该在大数据机器学习编排工具中寻找什么?

在为大数据选择 ML 编排工具时,优先考虑与当前技术堆栈的兼容性至关重要。与现有系统顺利集成的工具可以节省时间和资源,减少不必要的复杂情况。

Think about the tool's scalability - can it handle increasing data volumes and more intricate workflows as your needs grow? It's equally important to consider the ease of use for your team. A user-friendly tool that matches your team’s skill level can significantly reduce the time spent on training and onboarding.

此外,强大的监控和自动化功能对于简化工作流程管理和确保可靠的性能至关重要。最后,评估该工具是否符合您组织的长期计划,例如采用新技术或过渡到云。

为什么在选择 ML 编排软件时治理和合规性很重要?

治理和合规性在选择机器学习编排软件时发挥着关键作用,因为它们确保您的工作流程符合法律要求和内部标准。提供数据沿袭、审计跟踪和强大的安全控制的工具有助于保护数据的完整性,同时保持法规遵从性。

在大数据工作流程的背景下,合规性可确保敏感信息得到负责任且透明的管理。有效的治理可以最大限度地降低风险并增强对机器学习流程的信心,为无缝扩展铺平道路,同时遵守行业准则。

选择机器学习编排软件时需要考虑哪些成本因素?

使用机器学习编排软件的费用受到几个关键因素的影响,包括基础设施需求、运营规模和支持要求。例如,Kubeflow 和 Metaflow 等平台由于其复杂的部署过程,通常会导致更高的基础设施成本。另一方面,Apache Airflow 和 Prefect 等开源解决方案可以帮助减少许可费用,但可能需要额外的内部资源来进行设置和持续维护。

最终,总成本将取决于您的具体需求。数据工作流程的规模、您想要实现的自动化程度以及您是否需要企业级支持或定制集成等变量在确定总体费用方面发挥着重要作用。

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引用

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Richard Thomas